R32, R452B, R454B: quali refrigeranti a basso GWP si possono utilizzare per sostituire l'R410A?

I costruttori si stanno orientando sempre di più verso alternative economiche e a basso GWP, dell'R410A, per le applicazioni nel condizionamento dell'aria. In questa pagina, esamineremo gli usi, i vantaggi e gli svantaggi delle seguenti alternative: R32, R452B e R454B.

Scopri di più Leggi di meno

L'emendamento di Kigali del 2016 al Protocollo di Montreal, nonché altre restrizioni tra cui il regolamento europeo sui gas fluorurati, hanno dato il via alla riduzione graduale dell'R410A e di altri HFC. L'obiettivo è quello di ridurre le emissioni dirette di carbonio e di rallentare il riscaldamento globale.

Vi è un vasto elenco di sostituti idonei a questi refrigeranti.

L'R32, l'R454B e l'R452B presentano tutti e tre dei vantaggi. Sono tutte alternative a basso GWP e con caratteristiche di prestazioni ed efficienza interessanti.

Perché i costruttori nel settore dell'aria condizionata sostituiranno a medio termine l'R410A con l'R32, l'R452B e l'R454B

La riduzione graduale dell'R410A è già iniziata in Europa e in America del Nord, così come in altri paesi come l'Australia e la Nuova Zelanda.

Il meccanismo delle quote sta già facendo sentire i suoi effetti sui prezzi e la disponibilità e, unitamente alle politiche nazionali che tassano il livello di CO₂ equivalente, ha portato a una crescente domanda di alternative a basso GWP.

Sono molti i refrigeranti a basso GWP disponibili. L'R32 è una scelta popolare, grazie alla sua disponibilità, prestazioni ed efficienza, ma anche l'R454B e l'R452B sono convenienti e garantiscono potenzialmente bassi costi per la qualifica del sistema. Diverse alternative stanno inoltre entrando sul mercato.

Maggiori informazioni sulle normative e sulle opzioni relative ai refrigeranti

La scommessa dei refrigeranti con basso GWP

I refrigeranti a basso GWP sono generalmente infiammabili, il che significa che gli standard di sicurezza e le norme edilizie devono essere riviste alla luce del loro potenziale impatto.

L'infiammabilità può portare e restrizioni circa i luoghi di installazione dei sistemi o relativamente alla carica massima, e quindi alla portata, che può essere utilizzata. Significa anche che i componenti devono essere compatibili con i refrigeranti infiammabili, affinché non costituiscano una fonte di ignizione.

La tecnologia e i componenti idonei ai refrigeranti a basso GWP sono stati sviluppati e sono disponibili sul mercato dal 2018, consentendo agli OEM di iniziare a creare sistemi compatibili.

Tuttavia, attualmente non esiste un sostituto perfetto per l'R410A. Con qualsiasi alternativa a basso GWP, gli OEM devono affrontare almeno uno di questi inconvenienti: infiammabilità, disponibilità e compatibilità con i materiali. In ogni caso, la sfida è trovare il miglior compromesso per i loro utenti, i loro obiettivi e i loro progetti.

Sebbene il cambio di refrigerante renda necessaria l'ottimizzazione dei componenti e del sistema, i vantaggi dal punto di vista dei costi e delle prestazioni possono essere significativi a medio termine.

Sostituire l'R410A: l'infiammabilità dell'R32, R452B e R454B

I gas R32, R452B, e R454B, sostituti dell'R410A, appartengono alla classe 2L, sono cioè moderatamente infiammabili.

Questi refrigeranti A2L offrono solo limitazioni moderate per i sistemi a espansione diretta e nessuna limitazione per i sistemi a espansione indiretta come i chiller, se collocati all'esterno o in locali tecnici. Ma indipendentemente dalla loro ubicazione, le norme di sicurezza locali e le norme edilizie devono essere sempre rispettate.

Il nostro documento tecnico sulle possibilità e i limiti dei refrigeranti infiammabili fornisce alcune indicazioni su come sfruttare al meglio e in sicurezza le opportunità offerte dai gas sostitutivi.

I gas R32, R452B e R454B appartengono tutti alla classe A di bassa tossicità, la stessa cui appartengono l'R410A e l'R22.

Quali sono le migliori alternative all'R410A per il condizionamento e le pompe di calore commerciali?

I gas R32, R452B e R454B sono tutte buone opzioni per i sistemi di condizionamento d'aria. Tuttavia, l'opzione migliore varia a seconda dell'applicazione. L'impiego di refrigeranti a GWP ultra-basso sarà importante a lungo termine.

Chiller scroll, unità rooftop e unità di trattamento dell'aria

A medio termine: R32, R452B, R454B

A lungo termine: R1234ze, R515B, R516A

Grandi Chiller con compressori centrifughi e a vite (fino a 1,5 MW)

A medio termine: R513A, R1234ze, R515B

A lungo termine: R1234ze, R515B,

Grandi Chiller con compressori centrifughi e a vite (oltre 1,5 MW)

A medio termine: R1233zd, R1336mzz(Z), R514A

A lungo termine: R1233zd, R1336mzz(Z), R514A

Pompe di calore dedicate (aria-acqua)

A medio termine: R454C, R290

A lungo termine: R454C, R290

Pompe di calore dedicate (brine-acqua o acqua-acqua)

A medio termine: R454C, R454B

A lungo termine: R454C

Sistemi A/A (rooftop, unità di trattamento dell'aria, VRF, sistemi split, CRAC)

A medio termine: R410A, R32 o R454B (con nuova architettura del sistema), R466 se fattibile

A lungo termine: R32 o R454B (con una nuova architettura del sistema), R466 se fattibile, e se necessario con un passaggio a una densità inferiore

Come sono le prestazioni dei sistemi con R32, R452B e R454B in confronto a quelle dei sistemi con R410A?

Come sostituto del sistema a R410A, l'R32 offre circa il 10% di capacità in più. Di conseguenza, un sistema nuovo costruito per l'R32 offrirà una capacità di raffreddamento maggiore o richiederà compressori di cilindrata più piccola per garantire la stessa capacità. Sono previsti vantaggi in termini di efficienza rispetto all'uso dell'R410A, a condizione che il sistema e i componenti siano stati ottimizzati per l'R32.

L'R32 ha però un'alta temperatura di scarico che può limitare il suo campo di funzionamento, a meno che il problema non sia gestito a livello progettuale o con qualche tipo di iniezione.

L'R452B è l'equivalente più vicino all'R410A in termini di portata ed efficienza. L'R454B offre una portata leggermente inferiore, ma ha il vantaggio di un GWP ancora più basso. Entrambi i refrigeranti consentono una rapida conversione dall'R410A e, se il sistema utilizza componenti Danfoss, offrono una flessibilità multi-refrigerante, rendendo possibile un adattamento successivo.

Come si presenta a medio termine la transizione dall'R410A nel mondo reale?

Se è necessario riprogettare il sistema, l'R32 è una buona scelta con un buon rapporto $/TR o €/kW. Tuttavia, per applicazioni che sono già molto efficienti dal punto di vista energetico, un semplice passaggio ai gas R452B o R454B ridurrà al minimo i costi di riprogettazione del sistema, consentendo in alcuni casi un adattamento a successivo. Per gli utenti finali e i proprietari degli edifici sono tutte opzioni valide.

Il gas R32 in un chiller per aria condizionata: impatto sulla progettazione del sistema

Richiede una riprogettazione e un dimensionamento per ottenere prestazioni ottimali
Richiede la regolazione di vari componenti e impostazioni, tra cui la valvola di espansione, il tubo della linea del liquido, la linea di aspirazione, la valvola solenoide e la linea di mandata
Il compressore potrebbe essere sovradimensionato e potrebbe dover essere sostituito
Il GWP è AR5-677/675-AR5 (misurato secondo l'AR4)

I gas R452B o R454B in un chiller per aria condizionata: impatto sulla progettazione del sistema

Progettato per essere un'alternativa quasi perfetta
Potenziale flessibilità multi-refrigerante
Il GWP è 698 per l'R452B e 466 per l'R454B, il che significa che potrebbe essere una soluzione più a lungo termine

Riassunto: le alternative all'R410A funzionano

In una nuova applicazione, l'R32 si impone come l'alternativa più efficiente e performante all'R410A, ma richiede un'ottimizzazione. L'R452B e l'R454B garantiscono una sostituzione e integrazione più facili, e offrono la flessibilità di un sistema multi-refrigerante. L'R454B ha inoltre un GWP inferiore, il che significa che potrebbe rimanere in uso più a lungo con l'avanzare degli standard.

La scelta del refrigerante deve essere effettuata caso per caso in base a ciascuna applicazione. Ecco cosa bisogna sapere al momento di sostituire l'R410A:

R452B: stessa portata dell'R410A, con un'efficienza leggermente maggiore
R454B: portata leggermente inferiore a quella dell'R410A ma maggiore efficienza; GWP inferiore
R32: maggiore efficienza e circa il 10% in più di capacità rispetto all'R410A, a seconda dell'applicazione e del sistema

Per ulteriori informazioni sul passaggio dall'R410A alle alternative a basso GWP e alte prestazioni come l'R32, vedere i link seguenti o contattare il rappresentante Danfoss locale.